α放射性核素靶向治療研究進(jìn)展：α核素的制備與分離

王路生，宋麗娟，戴雄新,2,*

1.中國(guó)輻射防護(hù)研究院，山西 太原 030006; 2.江蘇省高校放射醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 蘇州 215006

圖1 不同粒子對(duì)腫瘤細(xì)胞的輻射損傷Fig.1 Radiation effect of different particles to tumor cells

α放射性核素多達(dá)幾百種，適用于靶向治療的α核素通常需要滿足一些要求。首先，用于靶向治療的α核素需要有合適的半衰期，不僅要滿足半衰期足夠短(小于20 d)的要求，還要求放射性核素從生產(chǎn)地點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)至醫(yī)院及在藥劑的制備全過程完成后仍然要保留足夠劑量用于病人治療。通常情況下半衰期在幾十分鐘到十幾天左右的α放射性核素適合用于α放射性核素靶向治療[14]。對(duì)于短壽命α放射性核素(半衰期<2 h的213Bi及212Bi)，放射性核素發(fā)生器(如225Ac/213Bi)和體內(nèi)發(fā)生器(212Pb/212Bi)有助于解決在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中劑量迅速衰減的問題。此外，α核素在使用中還需要考慮子核的反沖脫靶問題。α衰變過程會(huì)出現(xiàn)子核的反沖，反沖之后的子核具有較大的動(dòng)能(幾十到幾百keV)，很容易脫離化學(xué)鍵(能量通常在幾個(gè)eV)的束縛從靶向位點(diǎn)脫離，隨著循環(huán)系統(tǒng)在體內(nèi)重新分布[15]。用于靶向治療的α核素往往處于一個(gè)衰變鏈中，在衰變至穩(wěn)定核素之前會(huì)有一系列子體產(chǎn)生，這些脫離靶點(diǎn)的子體會(huì)在體內(nèi)重新分布并對(duì)正常組織器官造成一定的輻射損傷。因此，選擇合適的α核素盡量減少使用過程中反沖脫靶的影響也是需要考慮的問題。綜合考慮α放射性核素的衰變性質(zhì)、制備、靶向等因素，目前適用于α放射性核素靶向治療的幾種放射性核素有225Ac、213Bi、212Pb、212Bi、227Th、223Ra、230U、226Th、211At、149Tb等，它們的性質(zhì)列入表1。這些α放射性核素的來源包括加速器輻照(223Ra、211At、149Tb)、放射性核素發(fā)生器(225Ac、213Bi、212Pb、212Bi、227Th)分離等。無論采用何種方法獲取這些α放射性核素，產(chǎn)物中可能都存在雜質(zhì)放射性核素，要想獲得能夠應(yīng)用于臨床的高純度醫(yī)用α放射性核素還需要進(jìn)一步分離純化。

表1 用于靶向治療的α放射性核素Table 1 α radionuclides for targeted radionuclide therapy

本文系統(tǒng)總結(jié)了以上幾種適用于靶向治療的α放射性核素的性質(zhì)、制備方法以及放射化學(xué)分離純化方法，對(duì)于目前面臨的問題及研究前景進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討。

1 α核素的制備與分離

用于靶向治療的α放射性核素及其母體主要通過加速器輻照、反應(yīng)堆輻照及從天然放射性核素中分離三種方式獲取。這些α核素在獲取之后，往往含有一些雜質(zhì)放射性核素，通常需要對(duì)其進(jìn)行分離純化以保證其放射性核素純度滿足臨床應(yīng)用的要求。一些主要的醫(yī)用α放射性核素的制備及分離方法列入表2。

表2 靶向治療用α放射性核素的制備與分離方法Table 2 Preparation and separation methods of α radionuclides for targeted therapy

1.1 225Ac與213Bi

1)225Ac與213Bi的性質(zhì)

225Ac及其子體213Bi是镎系衰變核素(圖2)，也是最具應(yīng)用潛力的靶向治療用α核素。225Ac的半衰期為10.0 d，在衰變至穩(wěn)定核素209Bi的過程中經(jīng)過4次α衰變，產(chǎn)生的α粒子總能量為27.5 MeV，具有很高的細(xì)胞毒性。……